Carriera Adrien Petit diventa professionista nel 2011 nella squadra Cofidis dopo due stagioni al Cyclo Club de Nogent-sur-Oise. Nel finale di stagione partecipa ai campionati del mondo su strada a Copenaghen. Al traguardo della gara in linea Under-23 viene battuto allo sprint dal connazionale Arnaud Démare, aggiudicandosi la medaglia d'argento.
Nel 2013 ottiene la sua prima vittoria con la Cofidis, facendo sua una tappa della Tropicale Amissa Bongo in Gabon. Pochi mesi dopo partecipa alla Vuelta a España, il suo primo Grande Giro. Nel 2014 vince il Tro-Bro Léon e partecipa per la prima volta al Tour de France. Nel 2015 vince il prologo del Tour de Luxembourg.
Nel 2016 lascia Cofidis e si unisce alla Direct Énergie, la squadra di Jean-René Bernaudeau. Inizia l'anno vincendo tre tappe e la classifica generale della Tropicale Amissa Bongo. Presente nel mese di febbraio sulle prime classiche del pavé, è il velocista della squadra al posto di Bryan Coquard, assente a causa di infortunio.
Palmarès 2010 (Cofidis Le Crédit en Ligne, una vittoria) 2ª tappa Tour de Normandie (Colombelles > Forges-les-Eaux)
2013 (Cofidis Solutions Crédits, una vittoria) 4ª tappa La Tropicale Amissa Bongo (Oyem > Mitzic)
2014 (Cofidis Solutions Crédits, una vittoria) Tro-Bro Léon
2015 (Cofidis Solutions Crédits, una vittoria) Prologo Tour de Luxembourg (Lussemburgo, cronometro)
2016 (Direct Énergie, quattro vittorie) 3ª tappa La Tropicale Amissa Bongo (Lambaréné > Ndjolé) 5ª tappa La Tropicale Amissa Bongo (Meyo-Kie > Oyem) 6ª tappa La Tropicale Amissa Bongo (Kango > Libreville, cronometro) Classifica generale La Tropicale Amissa Bongo
2017 (Direct Énergie, due vittorie) 6ª tappa Quattro Giorni di Dunkerque (Coudekerque > Dunkerque) Grand Prix de la Somme
2018 (Direct Énergie, una vittoria) Parigi-Troyes
Altri successi 2013 (Cofidis Solutions Crédits) Classifica punti Tre Giorni delle Fiandre Occidentali
Piazzamenti Grandi Giri
Giro d'Italia 2024: ritirato (5ª tappa)
Tour de France 2014: 156º 2016: 164º 2017: 126º 2022: 110º 2023: 143º
Vuelta a España 2013: 130º
Classiche monumento
Milano-Sanremo 2015: ritirato 2020: 86º 2021: 148º
Giro delle Fiandre 2014: ritirato 2015: ritirato 2016: 46º 2017: 26º 2019: 26º 2020: ritirato 2021: ritirato 2022: ritirato 2024: ritirato 2025: ritirato
Parigi-Roubaix 2011: 91º 2012: 28º 2013: 29º 2014: 28º 2015: ritirato 2016: 10º 2017: 9º 2018: 46º 2019: 15º 2021: 76º 2022: 6º 2024: ritirato 2025: 96º
Competizioni mondiali Campionati del mondo su strada Copenaghen 2011 - In linea Under-23: 2º Doha 2016 - In linea Elite: ritirato
Competizioni europee Campionati europei Alkmaar 2019 - In linea Elite: ritirato Limburgo 2024 - In linea Elite: 50°
Note
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